TWI660860B - 塗層之雷射處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於含有效果顏料的塗層之雷射處理的方法，係關於使用此方法製得的塗層，及其於裝飾性和保密性產品之用途。

Description

塗層之雷射處理方法
本發明係關於含有效果顏料的塗層之雷射處理的方法，係關於使用此方法製得的塗層，及其於裝飾性和保密性產品之用途。
已經知道雷射射線用於處理塑料之用途並用於各種領域，例如用於標記或用於焊接。本文中之雷射標記是指藉強力雷射束之助，在塑料和塗漆的表面進行之標記或銘刻。
文獻揭示之用於層系統的雷射銘刻之方法係基於雷射系統的聚合物基質之起泡或碳化、雷射添加劑的碳化/暗化(EP 1 215 233 B)、效果顏料的漂白(WO 2011/107271)和顏色敏感性熱或光發色添加劑的顏色變化之現象。
此外，藉由較上塗層的剝落，可在塗層系統中製造雷射標記。此剝落可藉存在於塗層本身或施用於塗層下方的犧牲層中的雷射光吸收劑或反射性添加劑進行 (T.Schauer,R.Maurer,H.Greisiger,Kunstoffe 9(2008),pp.102-107)。
藉由改變效果顏料在層中之空間對準，可在包含效果顏料的塗層中製造三維影像和圖形，例如，藉浮雕(US 4,675,212和GB 2 272 848 A)、磁性對準(US 7,047,886和EP 428 933 B1)、或藉所謂的凸紋輥筒印刷方法(kiss printing process)(WO 2012/079674)。
但是，對於影響塗覆性質，特別是用於含顏料的塗層中之輕易可見和高對比圖案之應用，之方法持續有需求存在。
令人驚訝地，已發現新穎的方法，藉由該方法，可影響含有效果顏料的塗層之光學性質且其特別適合用於施用圖案或標記，例如作為安全特徵。
本發明係關於用於修飾含效果顏料的塗層之光學性質的方法，其包含使用IR雷射照射包含至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份之塗層(A)，其中該IR射線吸收劑組份部分或完全地自該塗層(A)的經照射區域移除，且該經照射區域中的效果顏料藉由雷射射線作用而部分或完全地暴露。
本發明中之暴露(uncovered)是指效果顏料未被IR射線吸收劑組份所覆蓋或僅被部分覆蓋。
本發明進一步係關於包含光學圖案之塗層，其較佳地藉由該新穎方法得到，亦關於包含該塗層之產品及其於裝飾性和保密性產品之用途。
根據本發明之方法使得塗層的光學性質經修飾。該方法可以大面積施用以修飾塗層或影像的光澤或輝度以製造光學圖案。
藉該新穎方法，產品本身的表面(其可由多種材料所組成)上較佳地具有圖案，例如，影像、標記、銘刻等。特別地，使用本發明可製造高對比的圖案，較佳為三維圖案。
此外，本發明得以製造永久和耐蝕圖案。令人驚訝地，已發現塗層的黏合劑較佳地未被該新穎的方法所碳化。
本發明之優點在於塗層的光學性質可經修飾，但效果顏料本身未經修飾。此外，效果顏料的空間對準和/或經塗覆表面的糙度較佳地未或至少未經明顯修飾。
本發明有利地得以製造可輕易看見和高對比，但無觸感的圖案，較佳地具三維外觀。特別地，此有助於經雷射處理的層區域中產生非常細微之對比和效果的遞變且不損及效果顏料。這些細微遞變的對比和中間色更是有助於使影像具有在給定的相關雷射設定下的影像品質。
本發明之特別的優點中，藉根據本發明之方法，提供在塗層中製造較佳的三維圖案的可能性，該方法 可用於在包含效果顏料的塗層中製造任意的三維圖案，而無須使用重大的額外技術和複雜的設備。
特別地，較佳地，電腦支援的雷射方法得以以可自由選擇的順序和頻率或甚至每個個別產物之個別化的標籤且非長準備時間的方式製造任何所欲圖案。但是，根據本發明之雷射方法亦可施用於大面積。因此，能夠以簡單和不昂貴的方式，藉根據本發明之方法，迅速且可再現地製造裝飾性物件或保密性文件。亦可藉未明顯損及層的方式，完成薄層(如塗層、塗漆和印刷品)中之標記。
圖1顯示包含效果顏料Xirallic® Crystal Silver的塗層中之經雷射處理的標誌(照射角度：75°，觀察角度：0°)。
圖2顯示包含效果顏料Xirallic® Crystal Silver的塗層中之經雷射處理的標誌(照射角度：45°，觀察角度：0°)。
圖3顯示包含效果顏料Xirallic® Crystal Silver的塗層中之經雷射處理的標誌(在陽光中的照片)。
圖4顯示包含效果顏料Xirallic® Crystal Silver的塗層中之經雷射處理的影像。
圖5顯示碳黑經完全漂白時，自經雷射處理的區域(右上方)移動至未經雷射處理的區域(左下方) 之顯微照片。
圖6顯示碳黑自經雷射處理的長條置換成邊緣區域時，自經雷射處理的區域(圖片的下半部)移動至未經雷射處理的區域(圖片的上半部)之顯微照片。
圖7顯示在測定△L、△Si和△Sa值的BykMac儀器上之測量幾何圖。
根據本發明之用於修飾含效果顏料的塗層之光學性質的方法較佳地包含以下步驟：a)將包含至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份之塗層(A)施用至基材，b)使用IR雷射照射該於步驟a)中施用的塗層(A)，其中，藉雷射光之作用，IR射線吸收劑組份經部分或完全漂白、氧化和/或置換，c)任意地將保護層(B)施用至該於步驟b)中經處理的塗層(A)。
此方法中，慣用基材，如以下詳述者，先施以包含效果顏料和IR射線吸收劑組份之塗層，此塗層任意地對應地經清洗和/或乾燥和任意地固化、烘烤或交聯。必要時，塗層(A)和保護層(B)可同時固化。
任意的三維圖案之後經雷射處理成塗層，其中，根據選擇的雷射參數，使得塗層中之IR射線吸收劑組份經部分或完全漂白、氧化和/或置換。此使得效果顏 料部分或完全暴露，即，未或僅被IR射線吸收劑組份部分覆蓋。
反之，雷射區域中之對比經對應的光學修飾 之效果顏料附近的環境，例如，漸淡的背景、和/或效果顏料的反射，未與層表面以平面平行的方式對準)，使得製得的圖案具有三維外觀，當由各種觀察角度觀看時，其獲進一步增進。在此，塗層本身的表面糙度係未經修飾。
此處，雷射束的能量和含效果顏料之塗層的 性質相符，使得IR射線吸收劑組份經部分或完全移除，較佳地被置換、氧化和/或漂白。藉此，效果顏料暴露出，無須修飾塗層中之效果顏料本身或其空間對準。
可使用具有0.6-50微米的波長之IR雷射。較 佳者係使用在近紅外範圍(0.65-10.6微米)，例如，具有1064奈米波長，的IR雷射。此雷射較佳地以脈衝模式操作，特別是以40-100kHz的脈衝頻率操作。雷射功率較佳地>20%，特別是30-50%。速率可為200-6000毫米/秒。可使用一般市售設備，較佳地Nd：YAG雷射和YVO4雷射。
本發明之基本組份係塗層(A)，其包含至少 一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份。此組份在雷射處理期間內部分或完全被移除。藉雷射照射的作用，IR射線吸收劑組份較佳地部分或完全自塗層(A)的經照射區域被置換，且效果顏料部分或完全地暴露。藉雷射射線的作用，IR射線吸收劑組份亦可能部分或完全被漂白 和/或氧化。除了或代替置換IR射線吸收劑組份以外，可能發生此情況。
此處，藉部分或完全移除IR吸收劑組份(較 佳地是置換)，任意地額外地或僅藉漂白和/或氧化反應，在塗層中製得任意的三維圖案，並經由效果顏料的光學效果而賦予可見性。此處，任意的三維圖案的影像非常清楚地呈現，具有高對比性，在指定的相關設定下可達到影像品質，且效果顏料不會在其原先存在的位置以外的位置反射。
藉效果顏料本身可達到的個別顏色和/或光澤 效果並非本發明成功的關鍵。而是，本發明之成功係藉由修飾較佳之薄片形式效果顏料的塗覆區域(其經雷射處理並藉各種亮度遞變而修飾其周遭的對比)之光學可察覺的效果而達成。
此外，藉置換、漂白和/或氧化反應而移除IR 射線吸收劑組份亦使得效果顏料(其非與層表面呈現平面平行，即，不會於反射角度反射，而是僅於平坦的觀察角度來到反射位置，並因此而能夠增進三維印象)得以用於反射。
因此而在經雷射處理的層區域中增進效果顏 料的光學效果，此處，取決於所用效果顏料的粒子尺寸和類型，明顯增進效果(如珠光、閃光(閃爍)和/或微光和/或修飾效果色彩，此增進三維印象，而無須修飾存在於層中的效果顏料本身或其空間對準。雷射射線的作用較 佳地使得塗層(A)的珠光、閃光(閃爍)和/或微光獲增進。
在經雷射處理的區域中可以測量得到提高的L值或提高的閃光強度Si和閃光面積Sa。
通常，閃光(閃爍)效果僅在直接隔絕下可察覺並取決於觀察角度。閃光效果因此以測量樣品的亮度測定，此使用非常亮的LED於三個不同的照亮角度(15°、45°和75°)，使用Byk-mac i儀器進行。各情況中，高解析度CCD相機垂直於測定樣品地照相。此處，在個別照亮角度(=閃光強度Si)和在其面積(閃光面積Sa)中測定，可看見閃爍顏料為亮點，並使用影像處理軟體分析。比較測定樣品和界定的標準品，評估閃光效果。測量值因此記錄為△值(BYK-Gardner數位類別2013 D“Das objektive Auge”[The Objective Eye],No.1309 225 015 710,97頁)。
若經雷射處理的塗層以色彩評估，彼等所展現的L值通常比未經雷射處理的區域為高，此因IR射線吸收劑組份藉雷射作用而經置換、漂白和/或氧化之故。使用具有閃爍效果的效果顏料(如Xirallic®級)時，閃光強度Si和閃光面積Sa亦提高。特別地，正差(positive difference)(提高至越大程度，則觀察角度越平)變得明顯。此意謂，在經雷射處理的區域中，效果顏料(其非與層表面呈現平面平行，但已由於雷射作用而暴露)亦產生反射。
本發明可以有利地用於包含實際上所有已知 類型的效果顏料之塗層的情況。較佳地，使用珠光顏料、干擾顏料、金屬效果顏料和/或液晶顏料。
較佳地，使用具有薄片形式載體的效果顏 料，其任意地包含至少一種含金屬氧化物、金屬氧化物水合物或其混合物、金屬混合氧化物、金屬次氧化物或金屬氧氮化物、金屬氟化物或聚合物之塗層。
珠光顏料由高折射指數的透明薄片所組成，且在平行對準的情況中，由於多重反射而展現特徵珠光。此類型的珠光顏料中另亦展現干擾色者稱為干擾顏料。
雖然典型珠光顏料(如TiO2薄片、鹼性碳酸鉛、BiOCl顏料或真珠質顏料)自然基本上亦適用，本發明之目的所用的效果顏料較佳地為薄片形式之干擾顏料或金屬效果顏料，其具有至少一種含金屬氧化物、金屬氧化物水合物或其混合物、金屬混合氧化物、金屬次氧化物、金屬氧氮化物、金屬氟化物或聚合物之塗層於薄片形式載體上。
薄片形式載體較佳地由天然或人造雲母、高嶺土或另外的頁矽酸鹽、玻璃、鈣鋁硼矽酸鹽、SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、聚合物薄片所組成。特別佳地，薄片形式載體包含雲母、玻璃、鈣鋁硼矽酸鹽、石墨、SiO2、Al2O3。
薄片形式載體本身的尺寸非關鍵。載體通常具有介於0.01和5微米之間，特別介於0.05和4.5微米 之間，且特別佳由0.1至1微米的厚度。長度或寬度尺寸通常由1至500微米，較佳由1至200微米，且特別由5至125微米。它們通常具有2：1至25,000：1，較佳由3：1至1000：1，且特別由6：1至250：1的縱橫比(平均直徑對平均粒子厚度的比)。
由於額外的塗層通常在僅幾百奈米的範圍內 並因此而不會明顯影響顏料的厚度或長度或寬度(粒子尺寸)，所以上述薄片形式載體的尺寸基本上亦應用於本發明使用之經塗覆的效果顏料。
施用至載體的塗層較佳地由金屬氧化物、金 屬混合氧化物、金屬次氧化物或金屬氟化物且特別由無色或彩色金屬氧化物(選自TiO2、次氧化鈦、氧氮化鈦、Fe2O3、Fe3O4、SnO2、Sb2O3、SiO2、Al2O3、ZrO2、B2O3、Cr2O3、ZnO、CuO、NiO或其混合物)所組成。
所用金屬氟化物較佳地為MgF2。
特別佳地，效果顏料具有薄片形式的載體(包含天然或人造雲母、玻璃、鈣鋁硼矽酸鹽、SiO2、Al2O3)和載體上的至少一塗層(選自TiO2、次氧化鈦、氧氮化鈦、Fe2O3、Fe3O4、SnO2、Sb2O3、SiO2、Al2O3、MgF2、ZrO2、B2O3、Cr2O3、ZnO、CuO、NiO或彼等之混合物)。特別地，適合的是具有載體(包含天然或人造雲母、SiO2或Al2O3)的薄片形式效果顏料。可以較佳地使用包含Al2O3的基材。
效果顏料可具有多層結構，其中數層(其較 佳地由前述材料所組成並具有不同的折射指數，使得在各情況中，至少兩個不同折射指數的層交替地位於載體上，此處，各層彼此的折射指數差異至少0.1且較佳地至少0.3)以一者位於另一者上的方式配置於非金屬載體上。 位於載體上的層可為無色或彩色，主要為透明、半透明或甚至不透明。
取決於所用載體材料和施用的層類型，所得 效果顏料因此亦為無色或具有底色，或主要為透明、半透明或不透明。但是，由於單層或多層系統於載體上，它們另外能夠製造或多或少之強烈且帶光澤的干擾色。
效果顏料亦可為所謂的LCP(液晶顏料)， 其係由交聯、定向、固醇型液晶所組成，亦可由被稱為全像顏料的聚合物或金屬薄片所組成。
前述效果顏料可以個別或以二或更多者之混 合物存在於根據本發明施用的塗層中。它們亦可以與有機和/或無機染料或彩色顏料之混合物和/或與未經塗覆的雲母之混合物施用。
效果顏料(較佳為薄片形式效果顏料)在個 別含黏合劑的塗層中之重量比通常介於1和35重量%之間，且較佳地介於3和30重量%之間，此係以無水層系統的粒子質量濃度計。
可用的效果顏料是，例如，市售的功能性顏 料、干擾顏料或珠光顏料(彼等係由Merck KGaA提供之名稱為Iriodin®、Colorstream®、Xirallic®、Miraval®、 Ronastar®、Biflari®、Minatec®、Lustrepak®、Colorcrypt®、Colorcode®和Securalic®者、Mearl提供之名稱為Mearlin®者)、和光學可變的效果顏料(來自Wacker的Helicone®)、來自Spectartec的全像顏料和其他市售效果顏料。特別佳者係Xirallic®顏料。
作為其他基本構份，根據本發明之塗層(A) 包含至少一種IR吸收劑組份。可以較佳地使用IR吸收劑顏料，特別是暗色IR吸收劑顏料。已證實奈米細粒碳黑或酞花青特別適用且已經在許多色彩配方中被用來作為彩色顏料。例如，尤其使用來自Phône Capital LLC的碳黑等級和得自Clariant的Hostaperm® blue等級、得自BASF的Heliogen® blue等級。
此處，IR吸收劑組份的重量比通常介於0.1 和10重量%之間，且較佳地介於0.2和5重量%之間，且特別介於0.5和3重量%之間，此以無水層系統的粒子質量濃度計。
除了效果顏料和IR射線吸收劑組份以外，用 於塗層(A)之塗覆組成物亦包含至少一種黏合劑和任意的至少一種溶劑和任意的一或多種輔助劑。
用於塗覆組成物之適當的黏合劑通常是慣用 的黏合劑，特別是基於硝基纖維素、聚醯胺、丙烯酸系、聚乙基丁醛、PVC、PUR者或其適當的混合物者，且特別是基於UV可固化基礎(自由基或陽離子固化)之黏合劑。顯然，用於根據本發明之方法，較佳地選擇在對應的 層固化之後呈現透明的黏合劑於塗覆組成物，使得所形成之任意的三維圖案在經雷射處理的塗層(A)中以光學方式顯而易見。
若將不含效果顏料的保護層(B)施用至此類 型的層，其較佳地包含在固化之後亦透明的黏合劑。此保護層未經位於其下方之經雷射處理的塗層(A)修飾。對應的黏合劑為嫻於此技術之人士熟悉者且可較佳地選自上述黏合劑。
此外，用於塗層(A)和任意地用於保護層 (B)之塗覆組成物亦任意地包含至少一種溶劑，該溶劑由水和/或有機溶劑或有機溶劑混合物所組成。
可用的有機溶劑是通常用於該塗覆法中之所 有溶劑，例如支鏈或非支鏈醇、芳族化合物或烷基酯，如乙醇、1-甲氧基丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯等，或其混合物。
類似地，通常慣用的添加劑，如填料、其他 彩色顏料或染料、UV安定劑、抑制劑、防燃劑、潤滑劑、分散劑、再分散劑、消泡劑、流動控制劑、成膜劑、黏著促進劑、乾燥加速劑、乾燥阻滯劑、光引發劑等，可加至塗覆組成物中。
無須贅言，各塗覆組成物之特定材料組成和 其黏度取決於選用的塗覆方法和個別的塗覆基材。此處，塗覆組成物的固體含量經調整，此取決於所用方法、塗覆溫度、塗覆速率和黏合劑、添加劑的類型及基材類型，其 調整方式使得塗覆組成物的黏度足以使得塗覆組成物自各塗覆設備最佳地轉移至基材或至第一層。此黏度之調整係直接在塗覆機上進行且可以未實施本發明之步驟而是基於塗覆組成物製造商指示或印刷或塗覆專業人士的專業知識的方式進行。
本方法可用以在所有表面上，較佳地在塗漆 或印刷表面上，製造標記。此可用於裝飾性目的和用於製造保密性特徵。使用此方法製造的標記適用於室內和戶外區域。可製造，例如，標記、編碼、商標、型號名稱和其他個別標記。此方法亦特別適用於塗漆(特別汽車塗漆和工業塗漆)的標記。
製造根據本發明之塗層之適當的基材係為製 造廣泛類型的裝飾性產品和保密性產品一般所使用的各種基材。
本發明中，裝飾性產品含括寬廣範圍的包裝材料、文具品、特製紙、紡織材料、裝飾性材料、廣告材料、教學材料、戲謔物件、禮品、傢俱塗膜或紙，但亦可為用於功能性塗層和/或藝術裝飾的材料及建築物或建築零件、公路、號誌、載具和飛行器的標誌、藝術品之類。根據本發明之特別佳的產品尤其是汽車或汽車零件。
本發明中，保密性產品是指，例如，標籤、通行票、旅遊票、護照、證明文件、鈔票、支票、信用卡、股票、郵票、晶片卡、駕照、執照、證書、印花、稅印、載具牌、通行費貼紙、載具道路使用貼紙、微粒貼紙 或封條，以上所提出者僅為基本產品。
據此，根據本發明所用基材由材料(如紙、紙板、層合物、木材、金屬(特別是金屬片和箔片)、聚合物(特別是聚合膜)、保密性印刷品)或包含數種這些物質的材料所組成。通常，在紙、聚合膜和金屬基材的情況中，基材任意地亦經靜電前處理和/或被施以底漆層和/或另一固定層。
特別佳者當然是，基材的材料通常亦經塗漆或印刷法多次或經由連續方法塗覆，即為所有類型的紙和紙板及聚合物膜或金屬箔片、金屬片及包含其中的二或多者之複合材料。
可用於塗層(A)且亦可用於保護層(B)的施用方法基本上係施於前文已描述的基材上的所有方法，例如，藉噴霧、浸泡、滾塗、靜電霧化(粉末塗覆)和帶卷塗覆、印刷法(如凹版印刷、快乾、網板或平版印刷)、和薄片形式效果顏料的紙塗覆法塗漆。
塗覆組成物施用至基材可以取決於所欲結果而施用於基材的全部區域或部分區域。
本發明亦係關於在基材上之包含光學可見圖案之塗層，其中，塗層包含至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份，且其中IR射線吸收劑組份不存在於光學圖案的部分區域(part-area)。
較佳地，在光學圖案的部分區域(part-area)中，塗層中之IR射線吸收劑組份經部分或完全置換、漂 白和/或氧化。
光學可見圖案較佳地藉塗層(A)之經照射和未經照射的區域中之不同的珠光、閃光(閃爍)和/或微光實行。
特別佳地，塗層的光學圖案無觸感。
本發明亦係關於根據本發明之塗層在產物上用作為裝飾性元件、作為功能性元件或作為保密性特徵之用途。
本發明亦係關於產品，較佳地，該產品的表面具有在基材(包含紙、紙板、層合物、木材、聚合物、金屬、聚合膜、金屬箔片、保密性印刷產品或包含數種這些物質的構份之材料，且其中，該基材任意地經靜電前處理和/或被施以底漆層和/或另一固定層)上的塗層(A)中之三維圖案，且其中，塗層(A)任意地進一步具有保護層(B)，其中塗層(A)包含至少一種效果顏料，較佳地為薄片形式效果顏料，和至少一種IR射線吸收劑組份。此產品可藉前述根據本發明之方法得到且較佳地具有前文詳細描述的三維圖案。
本發明亦係關於藉根據本發明之方法製得的產品於作為或用於裝飾性材料或保密性產品之用途。此方面的詳情亦已述於前文中。
本發明中，特別有利地，使用根據本發明之方法，可以得到在所用的塗層中製造三維圖案之方法，而無須使用重大額外設備和複雜技術以在包含薄片形式效果 顏料的塗層中製造三維圖案。
電腦支援的雷射方法得以使用自由選擇的順 序和頻率或甚至每個個別產物之個別化的標籤且非長準備時間的方式製造任何所欲圖案。因此，藉根據本發明之方法，能夠以簡單和不昂貴的方式，迅速且可再現地製造裝飾性物件或保密性文件。
茲將所提到的所有申請案和文獻之亦述於本 申請案之揭示內容的完整內容以引用方式納入本文中。在描述和實例中，除非另外指明，否則百分比係重量百分比。所用的所有化合物為已知者或市售者。以下實例詳細解釋本發明，但未限制保護的範圍。
實例 實例1：
用以製造藉噴灑而施用的層系統，使用慣用之具有以下配方的表面修整塗漆系統。
1. 含效果顏料的塗漆
2.64重量%之Xirallic® Crystal Silver(效果顏料，Merck KGaA)
34.90重量%之XB 383標準稀釋劑(DuPont)
16.23重量%之Centari 6000 XB 165基礎塗料(DuPont)
46.23重量%之Mix 571深黑基礎塗料(Standox)
2. 透明塗料(任意)
90重量%之1-組份Hightec透明塗料(PPG)
10重量%之Solvesso 100稀釋劑(Exxon Mobil Chemicals)
先引入效果顏料並以稀釋劑糊化。先後添加此顏料糊和任意的黏合劑，使用渦輪攪拌器將混合物加以均化。藉由添加稀釋劑，建立可用於噴霧的黏度，使用Oerter自動噴霧器，塗漆施用至金屬片。
塗漆塗層經乾燥之後，使用以下所述雷射參數，所欲圖案經雷射處理。最後，亦任意地施用透明的塗層作為保護層，此層系統在爐中於130℃交聯30分鐘。得到可輕易看得見和高對比的圖案。
實例2：
用以製造藉噴灑而施用的層系統，亦可使用數種效果顏料或效果顏料與塗漆中的其他有色顏料組合之形式。
由於在實例1中僅使用一種效果顏料和作為IR吸收劑顏料的碳黑，測試包含數種效果顏料和酞花青之以下顏料配方以作為範例。
顏料配方1
10.9重量%之Colorstream® F20-00 WNT Autumn Mystery(效果顏料，Merck KGaA)
5.1重量%之Xirallic® SW Crystal Silver(效果顏料，Merck KGaA)
1.3重量%之Kronos 2310 TiO2(Kronos)
0.7重量%之FW 200碳黑(Phône)
顏料配方2
10.8重量%之Xirallic® SW Sunbeam Gold(效果顏料，Merck KGaA)
7.8重量%之Monastral Green 6Y spec.(Heubach)
3.6重量%之Heliogen Blue 7080(BASF)
1.2重量%之Bayferrox 3920 FF(Lanxess)
0.9重量%之FW 200碳黑(Phône)
各種顏料摻入塗漆中，以類似於實例1的方式進行噴霧塗覆和雷射處理。得到可輕易看得見和高對比的圖案。
實例3：
用於製造藉粉末塗覆施用之層系統，以下組成物製得所謂的無水摻混混合物。
5重量%之Iriodin® 9119(效果顏料，Merck KGaA)
95重量%之Alesta IP Black(DuPont)
此處，含碳黑的粉末塗料和效果顏料稱入塑 膠容器中並於之後在塔頂混合機中均勻混合。在粉末塗覆操作之後，粉末塗層於200℃烘烤20分鐘。之後，使用以下雷射參數對所欲圖案進行雷射處理。得到可輕易看得見和高對比的圖案。
實例4：
用於製造藉印刷法施用的層系統，以下配方用於網版印墨。
10重量%之Xirallic® SW Crystal Silver(效果顏料，Merck KGaA)
5重量%之Follmann FS 10-801 black(Follmann)
85重量%之Follmann FS 10-931 aqueous(Follmann)
效果顏料攪入網版印刷黏合劑中並使用黑色的調色糊轉變成均勻的網版印墨。使用61T網版在各種基材(如經塗覆的紙/相紙)上且亦在未經塗覆的紙上進行網版印刷。使用下述雷射參數，所欲圖案經雷射處理之後，可任意地以UV清漆套印，例如，使用UV黏合劑Weilburger 363030。得到可輕易看得見和高對比的圖案。
以下雷射參數用於得自Trumpf的IR固態雷射(YVO4雷射，型號Vmc 5)，其具有1064奈米的波長和12瓦之脈衝模式的平均雷射功率。
用於書寫於經噴霧塗覆的金屬片(圖1-3)上之雷射參數
軌跡寬度：0.05毫米
功率：35%
速率：300毫米/秒
脈衝頻率：80kHz
在經噴霧塗覆的金屬片上形成影像(圖4)的雷射參數
解析度：800dpi
軌跡寬度：0.05毫米
功率：33%
速率：5000毫米/秒
脈衝頻率：100kHz
用以在網版印刷品(基材：相紙)上書寫的雷射參數
軌跡寬度：0.05毫米
功率：40%
速率：2500毫米/秒
脈衝頻率：80kHz
若評估圖1-3之經雷射處理的圖案的色彩，它們通常於比未經雷射處理的區域展現較高L值，此因暗色IR吸收顏料藉雷射作用而經漂白/氧化或置換之故。使用具有閃光效應的效果顏料(如Xirallic®等級)時，閃光強度Si和閃光面積Sa亦提高。特別地，正差(positive difference，提高至較高程度，則觀察角越平)變得明顯。此意謂，在經雷射處理的區域中，效果顏料(其非與層表面呈現平面平行，但藉雷射作用而暴露)亦產生反 射。
表1彙整包含效果顏料Xirallic® Crystal Silver和Xirallic® Micro Silver之經雷射處理的塗覆區域與未經雷射處理的區域於各種觀察角度的差異值△L、△Si和△Sa。
入射角是45°。觀察角度數據係關於與反射角度的差異(圖7)。

Claims (16)

  1. 一種修飾含效果顏料的塗層之光學性質之方法，其包含使用IR雷射照射包含至少一種黏合劑、至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份之塗層(A)，其中只有該IR射線吸收劑組份自該塗層(A)的經照射區域部分或完全地被置換、及/或部分或完全地被氧化、及/或部分或完全地被漂白，且其中在該經照射區域中，原先被該IR射線吸收劑組份所覆蓋的效果顏料藉由雷射射線作用使得該IR射線吸收劑組份部分或完全的置換、氧化、及/或漂白而部分或完全地被暴露出。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該IR射線吸收劑組份自該塗層(A)的經照射區域部分或完全地被置換，且經照射區域中的效果顏料藉由雷射照射作用而部分或完全地被暴露出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該塗層(A)包含至少一種珠光顏料、干擾顏料、金屬效果顏料和/或液晶顏料。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中照射係以影像(imagewise)方式進行，且較佳地製得三維圖案。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其包含以下步驟：a)將包含至少一種黏合劑、至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份之塗層(A)施用至基材，b)任意地固化該塗層(A)，c)使用IR雷射照射步驟a)中所施用的該塗層(A)，d)任意地將保護層(B)施用至於步驟b)中所處理的塗層(A)。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該塗層(A)和該保護層(B)係同時固化。
  7. 如申請專利範圍第1或5項之方法，其中，碳黑和/或酞花青係用作為IR射線吸收劑組份。
  8. 一種在基材上之包含光學可見圖案之塗層，其中該塗層包含至少一種黏合劑、至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份，且其中該IR射線吸收劑組份不存在於光學圖案的部分區域(part-area)中。
  9. 如申請專利範圍第8項之塗層，其中在光學圖案的部分區域(part-area)中，該IR射線吸收劑組份部分或完全地被置換、氧化和/或漂白。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之塗層，其中該光學圖案是無觸感的。
  11. 如申請專利範圍第8項之塗層，其中藉如申請專利範圍第1至7項中任一項之方法，可得到該光學可見圖案。
  12. 如申請專利範圍第8項之塗層，其中該基材是紙、紙板、壁紙、層合物、薄紙材料、木材、聚合物(特別是聚合膜)、金屬(特別是金屬箔片)、保密性印刷品或包含數種這些物質的構份之材料，且該基材任意地經靜電前處理和/或被施以底漆層和/或另一固定層(anchoring layer)。
  13. 一種如申請專利範圍第8至12項中任一項之塗層的用途，其係於產物上用作為裝飾元件、作為功能元件或作為保密性特徵。
  14. 一種產品，其表面具有如申請專利範圍第8至12項中任一項之塗層。
  15. 一種產品，其基材上的塗層之一表面具有藉如申請專利範圍第1至7項中任一項之方法製得的圖案，該基材包含紙、紙板、壁紙、層合物、薄紙材料、木材、金屬(特別是金屬箔片)、聚合物(特別是聚合膜)、保密性印刷品或包含數種這些物質的構份之材料，且該基材任意地經靜電前處理和/或被施以底漆層和/或另一固定層，及其中該塗層包含至少一種黏合劑、至少一種效果顏料和至少一種IR射線吸收劑組份，及其中該IR射線吸收劑組份不存在於光學圖案的部分區域(part-area)中，且該效果顏料部分或完全地被暴露出。
  16. 一種如申請專利範圍第14或15項之產品作為裝飾材料或保密性產品之用途。
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